中国东北地区地壳结构研究

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本文的研究区域范围在38.5°N-52.5°N,120°E-134.5°E内,位于中国东北地区。该区域包括华北板块北缘、松嫩-张广才岭微板块、大兴安岭微板块、额尔古纳微板块、兴凯微板块和佳木斯微板块等主要构造单元。这些构造单元被大兴安岭造山带、长白山造山带和郯庐断裂带所分割。研究区的构造体系及动力学认知需要地震学手段获得地球深部结构,而H-κ技术获得地壳厚度和泊松比是目前比较有效的方法之一。目前在中国东北黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古东部地区,布设了142个宽频带地震台站,这些台站记录的远震资料,进行接收函数H-κ叠加搜索方法,获得了研究区内地壳厚度、Vp/Vs以及泊松比的分布特征。利用接收函数H-k扫描叠加法获取的台站下方地壳厚度,结果表明,东北地区的地壳厚度变化剧烈,得到的地壳泊松比显示出本区域台站下的泊松比值都较大,很有可能与该区域地壳结构复杂和紧邻太平洋板块前缘从而在中新生代遭受到了与太平洋板块俯冲相关的更为强烈的地壳减薄或幔源物质上涌相关。在辽河平原地区地壳厚度最薄,该地区的波速比的变化也相对复杂,地壳厚度存在着显著的东西向差异表明了东北地区地壳在可能存在着沉降、侵蚀或垂向运动等过程。内蒙古东部地区地壳厚度较厚,大致随着海拔增高逐渐增厚,波速比变化相对平稳,向东越过南北重力梯度带地壳厚度明显减薄。东侧黑龙江地区从吉黑褶皱带向佳木斯地块地壳厚度呈增厚的趋势,泊松比变化明显,这种差异可能来自于太平洋板块俯冲作用不同程度的响应。燕山带地壳相对较厚且由东向西厚度显著增加泊松比分布范围较大,该地区可能受到中亚造山带增生和太平洋板块俯冲的共同影响,从而发生了更为复杂的地壳改造形变。为了进一步说明该地区的地壳厚度和泊松比的分布情况,分别选取了燕山东部到辽东地区和黑龙江地区在依兰-伊通断裂带和敦化-密山断裂带及其附近区域,这两个有代表性的区域研究地壳厚度和泊松比的变化趋势。研究区域从燕山带东侧到辽东地区地壳厚度变化整体成先减薄在增厚的趋势,从构造上看岩石圈不同程度的拉张减薄使得燕山东缘地区的地壳厚度减薄,辽东地区地壳厚度,反映了东北地区地壳厚度东西向差异。黑龙江地区在依兰-伊通断裂带和敦化-密山断裂带及其附近地区地壳厚度分布,自西向东地壳厚度程变厚的趋势。
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